Теплоустойчивая сталь 12Х1МФ

Расшифровка 12Х1МФ

Цифра 12 перед буквенным обозначением указывает среднюю массовую долю углерода в стали в сотых долях процента, т.е. среднее содержание углерода в стали 12Х1МФ приблизительно составляет 0,12%.

Буква Х означает содержание в стали хрома, а цифра 1 после буквы указывает среднюю массовую долю хрома в целых единица, т.е. хрома в стали 12Х1МФ приблизительно 1%.

Буква М означает присутствие в стали молибдена, а буква Ф присутствие в стали ванадия. Отсутствие цифр после букв М и Ф, говорит о том, что молибден и ванадий присутствуют в стали в малом количестве.

Вид поставки

Вид поставки — сортовой прокат, в том числе

1. фасонный: ГОСТ 20072—74, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2590-88.
2. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.
3. Лист толстый ГОСТ 5520-79.
4. Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 4405-75.
5. Поковка и кованая заготовка ГОСТ 1133—71.

Применение

Сталь 12Х1МФ (старое обозначение 12ХМФ) относится к сталям перлитного класса и применяется для изготовления деталей (ГОСТ 20072-74), работающих при температуре 570-580°С
(Температура накала интенсивного окалинообразования 600°С):

1. Трубы пароперегревателей
2. Трубопроводов и коллекторных установок высокого давления
3. Поковки для паровых котлов и паропроводов
4. Детали цилиндров газовых турбин

Свариваемость

Сталь 12Х1МФ является ограниченно свариваемой. Способы сварки: РДС, АДС под газовой защитой. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

Температура критических точек, °С

Ас1	Ас3(Асm)	Аr3(Аrсm)	Аr1	Мн
760	890	825	730	430

Электроды для сварки стали 12Х1МФ (СТО 00220368-011-2007)

Химический состав, % (ГОСТ 20072-74)

C	Mn	Si	Cr	V	Mo	Ni	S	P	Cu
0,08-0,15	0,40-0,70	0,17-0,37	0,90-1,20	0,15-0,30	0,25-0,35	не более 0,30	не более 0,025	не более 0,030	не более 0,20

Физические свойства

Модуль нормальной упругости Е, ГПа, при температуре испытаний, °С

Сталь	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
12Х1МФ	198	193	188	183	175	167	157	151	—	—

Плотность ρ кг/см³ при температуре испытаний, °С

Сталь	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
12Х1МФ	7800	7780	7750	7720	7680	7640	7600	7570	7540	7560

Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К) при температуре испытаний, °С

Сталь	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
12Х1МФ	—	44	44	42	40	37	35	32	28	28

Удельное электросопротивление ρ нОм*м, при температуре испытаний °С

Сталь	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
12Х1МФ	230	278	343	430	532	647	775	926	1087	1130

Коэффициент линейного расширения α*10⁶, К^-1, при температуре испытаний, °С

20-100	20-200	20-300	20-400	20-500	20-600	20-700	20-800	20-900	20-1000
12,4	13,0	13,6	14,0	14,4	14,7	14,9	14,8	12,0	—

Механические свойства

ГОСТ	Состояние поставки	Сечение, мм	КП	σ0,2,МПа	σв, МПа	δ5, %	ψ, %	KCU, Дж/см2	Твердость НВ не более
				не менее
ГОСТ 20072-74	Пруток. Норма- лизация при 960- 980°С, охл.на воздухе; отпуск при 700-750°С, охл. на воздухе	90	—	255	470	21	55	98	—
ГОСТ 5520-79	Лист 2; 3; 16; 18-й категорий термо- обработанный	4-40	—	294	440-588	21	—	78	—
ГОСТ 8479-70	Поковка. Норма- лизация	До 100	215	215	430	24	53	54	123-167
		100-300				20	48	49
		300-500				18	40	44
		500-800				16	35	39
		100-300	245	245	470	19	42	39	143-179
		300-500				17	35	34

Механические свойства при испытании на длительную прочность (ГОСТ 20072-74)

Предел ползучести, МПа	Скорость ползучести, %/ч	Температура, °С
177	1/10000	520
127	1/100000	520
116	1/10000	560
82	1/100000	560
88	1/10000	580
61	1/100000	580

Предел длительной прочности, МПа	Длительность, ч	Температура, °С
196	10000	520
157	100000	520
137	10000	560
106	100000	560
118	10000	580
88-98	100000	580

Чувствительность к охрупчиванию при старении

Время, ч	Температура, °С	KCU, Дж/см2
Исходное состояние	—	176
3000	600	235
5000	625	245

Механические свойства при повышенных температурах

tисп, °С	σ0,2,МПа	σв, МПа	δ5, %	ψ, %	KCU, Дж/см2
Нормализация при 950-1030 °С; отпуск при 680-760 °С
20	320-450	510-580	25-33	67-77	147-196
480	330	480-490	22	75	137
500	315-325	435-470	18-20	67-74	—
520	315-325	430-450	21-24	75	108
560	215-315	305-500	20-26	78-84	127
580	205-245	295-440	22-28	66-84	—
600	185-265	225-440	23-38	74-85	—
Труба диаметром 273 мм с толщиной стенки 29 мм. Нормализация при 980-1000 °С; отпуск при 740-760 °С
20	305	490	23-33	71-74	127-157
100	285	450	27	73	235
200	255	450	23	71	235
300	225	480	19	66	181
400	215	430	24	73	147
450	205	390	25	80	—
480	225	410	28	78	127
500	205	345	25	81	132
540	225	355	28	83	137
600	175	215	25	87	235
Образец продольный (из трубы) диаметром 6 мм, длиной 30 мм. Скорость деформирования 16 мм/мин; скорость деформации 0,009 1/с
850	73	82	36	85	—
900	51	66	44	97	—
950	44	60	54	98	—
1000	35	50	60	100	—
1050	30	42	56	100	—
1100	23	31	58	100	—
1150	14	18	55	100	—

Технологические свойства

Температура ковки, °С: начала 1240, конца 780. Сечения до 50 мм охлаждаются в штабелях, сечения 51 — 100 мм — в ящиках, сечения 500—600 мм подвергаются низкотемпературному отжигу.
Обрабатываемость резанием — K_{v б.ст}= 1,35 и K_{v тв.спл} = 1,50 в нормализованном и отпущенном состоянии при НВ > 138 и σ_в = 460 МПа.

Жаростойкость

Среда	Температура,°С	Длительность испытания, ч	Глубина, мм/год
Воздух	585	—	0,07
	625	—	0,491
	650	5000	0,509-1,2